JP2019045558A - Heating member, fixation device, and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録材を加熱する発熱部材、この発熱部材を備える定着装置、及びこの定着装置を備える電子写真複写機又は電子写真プリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a heat generating member for heating a recording material, a fixing device provided with the heat generating member, and an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer provided with the fixing device.
従来、電子写真式の複写機やプリンタに搭載する定着装置としては、発熱部材としてのヒータと、このヒータに接触しつつ移動する可撓性部材と、可撓性部材を介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラと、を有するものが知られている。かかるヒータは、セラミックス製の基板上に発熱抵抗体を有する。未定着画像を担持する記録材は、ニップ部で挟持搬送されつつヒータで加熱され、これにより未定着画像が加熱定着される。かかる定着装置は、ヒータへの通電を開始後、定着可能温度まで昇温するのに要する時間が短いというメリット、及びプリント指令を待つ待機中の消費電力が少ないというメリットを有する。 Conventionally, as a fixing device mounted on an electrophotographic copying machine or printer, a heater as a heat generating member, a flexible member moving while being in contact with the heater, and a heater and a nip portion via the flexible member A pressure roller to form a pressure roller. Such a heater has a heating resistor on a ceramic substrate. The recording material carrying the unfixed image is heated by the heater while being nipped and conveyed by the nip portion, whereby the unfixed image is heated and fixed. Such a fixing device has an advantage that the time required to raise the temperature to the fixable temperature is short after the start of energization of the heater, and that the power consumption in the standby state for waiting for the print command is small.
上記構成の定着装置では、小サイズの記録材を連続通紙した際に、通紙領域は記録材に熱を奪われるため温度は下がるが、通紙されない非通紙領域は記録材に熱を奪われないために昇温する。定着装置では、このような昇温した場合に、加圧ローラ等の部品の損傷又は高温オフセットといった画像不良を生じる。 In the fixing device of the above configuration, when the recording material of small size is continuously passed, the temperature of the sheet passing area is lowered because the heat is absorbed by the recording material, but the temperature of the non-sheet passing area where it is not passed is the heat To raise the temperature not to be robbed. In the fixing device, when such temperature rise occurs, an image defect such as damage to parts such as a pressure roller or high temperature offset occurs.
近年、これらの問題を解決するために、非通紙領域の昇温を抑制する発熱部材を備える定着装置が提案されている。発熱部材は、細長い基板と、基板の長手方向と直交する短手方向における一端側及び他端側に基板の長手方向に沿って設けられた電極と、基板の長手方向における同じ側の端部に設けられた給電部と、電極間に電気的に繋がれた発熱抵抗体と、を有している。かかる発熱抵抗体は、給電部から電極を介して通電されることで発熱し、温度が上昇すると抵抗値が上昇する正の抵抗温度特性を有している。これにより、温度の上昇する小サイズの記録材の非通紙領域は、温度が上昇するほど抵抗値が上昇するので、発熱が抑制されて昇温を抑制される。 In recent years, in order to solve these problems, a fixing device provided with a heat generating member that suppresses the temperature rise in the non-sheet passing area has been proposed. The heat generating member includes an elongated substrate, an electrode provided along the longitudinal direction of the substrate on one end side and the other end side in the short direction orthogonal to the longitudinal direction of the substrate, and an end on the same side in the longitudinal direction of the substrate It has a power supply unit provided, and a heating resistor electrically connected between the electrodes. The heat generating resistor generates heat by being supplied with electricity from the power supply unit through the electrodes, and has a positive resistance temperature characteristic in which the resistance value increases when the temperature rises. As a result, the resistance value of the non-sheet-passing area of the small size recording material whose temperature rises rises as the temperature rises, so the heat generation is suppressed and the temperature rise is suppressed.
ここで、ヒータは、異常昇温時の熱応力や機械的応力により、基板に割れを生じる場合がある。かかるヒータでは、短手方向に無数に通電回路を有する構造と考えることができるため、短手方向の一部に割れが発生した場合であっても、通電回路が確保されて発熱を継続する。具体的には、従来のヒータでは、給電側から離れた位置で短手方向に割れを生じた場合に、給電側に近い側で通電回路が確保されるため、発熱を継続する。 Here, the heater may cause a crack in the substrate due to thermal stress or mechanical stress at the time of abnormal temperature rise. Such a heater can be considered to have an infinite number of energization circuits in the short direction, so even if a crack occurs in part of the short direction, the conduction circuit is secured and heat generation is continued. Specifically, in the conventional heater, when a crack is generated in the short direction at a position away from the power supply side, since the conduction circuit is secured on the side close to the power supply side, heat generation is continued.
これに対して、特許文献1は、発熱抵抗体の長手方向の電極を設けた一方の端部に温度検知型の保安素子を設置する加熱体を開示している。特許文献1の加熱体は、昇温により保安素子の作動温度に達した際に、保安素子が作動してヒータへの通電を遮断することができる。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a heating body in which a temperature detection type safety element is installed at one end provided with an electrode in the longitudinal direction of the heating resistor. In the heating element of Patent Document 1, when the operating temperature of the safety element is reached due to the temperature rise, the safety element can operate to interrupt the energization of the heater.
しかしながら、特許文献1においては、ヒータに割れを生じても保安素子の作動温度に達しなければ保安素子は作動せず、ヒータの通電を遮断することはできない。例えば、特許文献1のヒータでは、給電側から離れた位置で短手方向の割れを生じた場合に、サーミスタ25bの当接位置を含む給電側に近い側で通電回路が確保される。これにより、特許文献1のヒータでは、給電側から離れた位置で短手方向の割れを生じた場合に、保安素子の作動温度に達しないために保安素子が作動せず、サーミスタ25bを用いた温調制御は通常通り行われ、発熱を継続する。
However, according to Patent Document 1, even if the heater is broken, the safety element does not operate unless the operating temperature of the safety element is reached, and the heater can not be de-energized. For example, in the heater of Patent Document 1, when a crack in the lateral direction is generated at a position away from the power supply side, the conduction circuit is secured on the side close to the power supply side including the contact position of the
本発明の目的は、割れを生じた際に通電経路を確実に遮断することが可能な発熱部材、定着装置及び画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a heat generating member, a fixing device and an image forming apparatus capable of reliably interrupting a current path when a crack occurs.
本発明に係る発熱部材は、絶縁性の基板と、前記基板の一面に設けられる発熱抵抗体と、前記基板の短手方向の一端側と他端側とにおいて前記基板の長手方向に沿って前記発熱抵抗体に設けられる電極と、前記基板の前記一面の裏面に配設されると共に、前記短手方向および前記長手方向において前記電極と前記発熱抵抗体との設置領域を跨いで配設され、前記電極に接続される導電部と、前記導電部を介して前記電極に電力を供給する給電部と、を有することを特徴とする。 In the heat generating member according to the present invention, the insulating substrate, the heat generating resistor provided on one surface of the substrate, and the one end side and the other end side of the substrate along the longitudinal direction of the substrate An electrode provided on a heat generating resistor and a back surface of the one surface of the substrate are provided, and are provided across the installation region of the electrode and the heat generating resistor in the lateral direction and the longitudinal direction, It has a conductive part connected to the electrode, and a feed part which supplies electric power to the electrode via the conductive part.
本発明によれば、割れを生じた際に通電経路を確実に遮断することが可能な発熱部材、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a heat generating member, a fixing device, and an image forming apparatus capable of reliably interrupting the current path when a crack occurs.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
<画像形成装置の構成>
本発明の実施の形態1に係る画像形成装置100の構成について、図1を参照しながら、詳細に説明する。
Embodiment 1
<Configuration of Image Forming Apparatus>
The configuration of the image forming apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
画像形成装置100は、感光ドラム1と、帯電ローラ2と、レーザービームスキャナ3と、現像部4と、給送カセット5と、給送ローラ6と、レジストローラ7と、転写ローラ9と、を有している。また、画像形成装置100は、クリーニング部10と、定着装置11と、排出トレイ14と、を有している。画像形成装置100は、ここでは転写式電子写真プロセスを利用するレーザープリンタを例示する。
The image forming apparatus 100 includes a photosensitive drum 1, a
感光ドラム1、帯電ローラ2、レーザービームスキャナ3、現像部4及び転写ローラ9は、記録材Pに画像を担持させる画像担持手段としての画像担持部を構成している。
The photosensitive drum 1, the
感光ドラム1は、回転ドラム型の電子写真感光体であり、周方向に所定の速度で回転する。感光ドラム1は、OPC、アモルファスシリコンドラム等の感光材料をアルミニウムやニッケル等のシリンダ状の基板上に設けて構成されている。 The photosensitive drum 1 is a rotating drum type electrophotographic photosensitive member, and rotates at a predetermined speed in the circumferential direction. The photosensitive drum 1 is configured by providing a photosensitive material such as an OPC or an amorphous silicon drum on a cylindrical substrate such as aluminum or nickel.
帯電ローラ2は、感光ドラム1と接触回転することによって、感光ドラム1の表面上を均一に帯電させる。
The
レーザービームスキャナ3は、表面が一様に帯電された感光ドラム1に対して、図示しない画像読取装置等から送信された画像情報に対応して変調されたレーザー光Lによる走査露光を行って、感光ドラム1の表面に画像情報に対応した静電潜像を形成する。 The laser beam scanner 3 scans and exposes the photosensitive drum 1 whose surface is uniformly charged by the laser light L modulated corresponding to the image information transmitted from an image reading device (not shown) or the like. An electrostatic latent image corresponding to image information is formed on the surface of the photosensitive drum 1.
現像部4は、感光ドラム1に形成された静電潜像にトナー(現像剤)を供給して静電潜像を現像し、感光ドラム1にトナー像を形成する。 The developing unit 4 supplies toner (developer) to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 to develop the electrostatic latent image, and forms a toner image on the photosensitive drum 1.
給送カセット5は、記録材Pを積層して収容している。
The
給送ローラ6は、給送カセット5に収容されている記録材Pを1枚ずつ分離してレジストローラ7に給送する。
The feeding roller 6 separates the recording materials P stored in the
レジストローラ7は、感光ドラム1上のトナー像の先端と記録材Pの先端との転写ニップTに入るタイミングが同じになるように同期を取りながら、給送ローラ6により給送される記録材Pを、シートパス8aを通じて転写ニップTに導入する。
The recording material is fed by the feeding roller 6 while the registration roller 7 is synchronized such that the timing of entering the transfer nip T between the tip of the toner image on the photosensitive drum 1 and the tip of the recording material P becomes the same. P is introduced into the transfer nip T through the
転写ローラ9は、感光ドラム1との間で転写ニップTを形成している。転写ローラ9は、レジストローラ7から導入された記録材Pを転写ニップTにおいて挟持搬送する。転写ローラ9は、図示しない転写バイアス印加電源からトナーの極性と逆極性の転写バイアスが印加された際に、転写ニップTにおいて感光ドラム1のトナー像を静電的特性により記録材Pに転写させる。転写ローラ9は、転写ニップTにおいてトナー像を転写させた記録材Pを、感光ドラム1の表面から分離してシートパス8bを介して定着装置11に向けて搬送する。
The
クリーニング部10は、トナー像を転写後の感光ドラム1の表面のトナー又は紙粉を除去して感光ドラム1の表面を清浄することにより、感光ドラム1を繰り返して作像に使用可能にする。
The
定着装置11は、転写ニップTから搬送されてきたトナー像を転写された記録材Pを加熱及び加圧することによって、記録材P上にトナー像を永久定着させる。定着装置11は、トナー像を永久定着させた記録材Pを、シートパス8cを介して排出口13に向けて搬送すると共に排出口13より排出トレイ14に排出させる。定着装置11は、後述するヒータ23を備えている。
The
<定着装置の構成>
本発明の実施の形態1に係る定着装置11の構成について、図2を参照しながら、詳細に説明する。
<Configuration of Fixing Device>
The configuration of the
定着装置11は、ステー21と、定着フィルム22と、ヒータ23と、加圧ローラ24と、を有している。
The
ステー21と、定着フィルム22と、ヒータ23と、加圧ローラ24と、は、いずれも長手方向に細長い部材である。ここで、長手方向は、記録材Pの搬送方向に直交する方向である。
The
ステー21は、ガイド部材であり、耐熱性及び剛性を有する所定の材料を用いて縦断面桶型形状に形成されている。
The
加熱回転手段としての定着フィルム22は、可撓性部材であると共に耐熱性を有しており、円筒状に形成されている。定着フィルム22は、ステー21に外嵌されている。定着フィルム22は、内周長がステー21の外周長よりも所定の長さ大きく、ステー21に対して余裕を持って外嵌されている。所定の長さは、ここでは3mmを例示する。
The fixing
定着フィルム22の内周面とステー21の外周面との間には、ステー21と定着フィルム22の内周面とが接触回転するときの摺動抵抗を低下させるために、図示しない潤滑剤が介在している。
A lubricant (not shown) is provided between the inner circumferential surface of the fixing
発熱部材としてのヒータ23は、ステー21に保持されて定着フィルム22に内包されている。ヒータ23は、オーバーコート層28を備え、オーバーコート層28を定着フィルム22の内周面に接触させている。なお、ヒータ23の構成の詳細については後述する。
The
加圧回転手段としての加圧ローラ24は、芯金24aと、芯金24aの周囲に設けられた弾性体層24bと、弾性体層24bの周囲に設けられた最外層の離型層24cと、を備えている。加圧ローラ24は、芯金24aの長手方向の両端部が定着装置11の図示しない側板に回転自在に保持されている。加圧ローラ24は、芯金24aの長手方向の両端部が加圧バネ等の加圧手段によってステー21側に加圧されることにより、ヒータ23との間に定着フィルム22を挟んで所定幅の定着ニップNを形成している。
The
<ヒータの構成>
本発明の実施の形態1に係るヒータ23の構成について、図3から図6を参照しながら、詳細に説明する。
<Structure of heater>
The configuration of the
ヒータ23は、サーミスタ25aと、サーミスタ25bと、発熱抵抗体26と、基板27と、オーバーコート層28と、給電部29aと、電極29bと、導電部29cと、給電部30aと、電極30bと、導電部30cと、を有している。また、ヒータ23は、サーモスイッチ31と、制御部41と、トライアック42と、交流電源43と、電流検出器44と、スイッチ45と、給電部129aと、導電部129bと、給電部129cと、を有している。
The
図4に示す長さxと長さyにより囲まれる領域は、基板27の表面に設けられた発熱抵抗体26と電極29b及び電極30bとを基板27の裏面に投影した際に、裏面に投影された発熱抵抗体26と電極29b及び電極30bとを含む設置領域である。
The region surrounded by the length x and the length y shown in FIG. 4 is projected on the back surface of the
サーミスタ25a及びサーミスタ25bは、基板27の定着ニップN側の表面の反対側の裏面に当接して設けられ、ヒータ23の温度を検知する。サーミスタ25a及びサーミスタ25bは、ヒータ23の温度の検知結果を制御部41に出力する。サーミスタ25a及びサーミスタ25bは、ここでは支持体上に断熱層を設け、この断熱層の上にチップサーミスタの素子を固定させ、この素子を基板27の裏面に所定の加圧力により加圧すると共に支持体を基板27の裏面に当接させる構成を例示する。
The
サーミスタ25aは、発熱抵抗体26の長手方向における記録材Pが必ず通過する最小サイズの記録材Pの通紙領域内に設けられている。サーミスタ25aは、通紙領域の温度を検知する。
The
サーミスタ25bは、発熱抵抗体26の長手方向における最小サイズより大きい所定の小サイズの記録材Pを図2のA方向に通紙したときの非通紙領域に設けられている。サーミスタ25bは、小サイズの記録材Pを通紙する際の非通紙領域の温度を検知する。所定の小サイズは、ここではB5サイズを例示する。
The
発熱抵抗体26は、基板27の一面としての表面に設けられている。
The
基板27は、表面が定着ニップNに向くように、ステー21の溝内に固定されている。基板27は、長手方向に細長い形状を有し、耐熱性、絶縁性及び良熱伝導性を有する材料により形成されている。
The
オーバーコート層28は、発熱抵抗体26と、電極29b、導電部29c、電極30b及び導電部30cを覆うように基板27の表面に設けられている。オーバーコート層28は、発熱抵抗体26とヒータ23の表面との電気的な絶縁性、及びヒータ23の表面と定着フィルム22の内周面との摺動性を確保することを主な目的として設けられている。オーバーコート層28は、ここでは厚さ60μmの耐熱性ガラス層を例示する。なお、図3では、説明の便宜上、オーバーコート層28の記載を省略している。
The
給電部29aは、基板27の表面に設けられている。給電部29aは、ここでは銀パラジウム(Ag/Pd)のスクリーンパターンを例示する。
The feeding
電極29bは、基板27の表面に設けられている。電極29bは、基板27の短手方向の一方の端部において基板27の長手方向に沿って発熱抵抗体26の全域に接触している。電極29bは、ここでは銀パラジウム(Ag/Pd)のスクリーンパターンを例示する。ここで、短手方向は、記録材Pの搬送方向と同一の方向である。
The
導電部29cは、基板27の表面に設けられている。導電部29cは、給電部29aと電極29bとを電気的に接続している。導電部29cは、ここでは銀パラジウム(Ag/Pd)のスクリーンパターンを例示する。
The
給電部30aは、基板27の表面に設けられている。給電部30aは、ここでは銀パラジウム(Ag/Pd)のスクリーンパターンを例示する。
The feeding
電極30bは、基板27の表面に設けられている。電極30bは、基板27の短手方向の他方の端部において基板27の長手方向に沿って発熱抵抗体26の全域に接触している。電極30bは、ここでは銀パラジウム(Ag/Pd)のスクリーンパターンを例示する。
The
導電部30cは、基板27の表面に設けられている。導電部30cは、給電部30aと電極30bとを電気的に接続している。導電部30cは、ここでは銀パラジウム(Ag/Pd)のスクリーンパターンを例示する。
The
サーモスイッチ31は、基板27の裏面に設けられ、ヒータ23の異常昇温発生時に通電を遮断させる安全装置として使用されている。サーモスイッチ31は、基板27の裏面に接触するアルミニウムのキャップ部材でバイメタルを覆うことにより構成され、ヒータ23の温度がキャップ部材を介してバイメタルに伝えられる。サーモスイッチ31は、臨界温度に達した際にバイメタルが変形し、ヒータ23への通電を遮断する。
The
サーモスイッチ31は、発熱抵抗体26の長手方向の中央に対してサーミスタ25aと対称となる位置に設けられている。サーモスイッチ31には、ヒータ23の長手方向における電圧降下を考慮した場合であっても、サーミスタ25aで検知する温度と同等の温度が伝わる。サーモスイッチ31は、発熱抵抗体26の長手方向の中央に対してサーミスタ25aと対称となる位置であって、中央に最大限近付くように設けられることが好ましい。なお、ヒータ23の異常昇温発生時に通電を遮断させる安全装置としては、サーモスイッチに代えて温度ヒューズ等を用いてもよい。
The
制御部41は、サーミスタ25aから入力する検知結果に基づいて、通紙領域の温度を制御する。制御部41は、サーミスタ25bから入力する検知結果に基づいてスループット制御を行うことにより、小サイズの記録材Pを通紙する際の非通紙領域の温度を制御する。制御部41は、はがき等の極端な小サイズの記録材Pを連続通紙する際に非通紙領域の昇温を生じる可能性もあるので、スループット制御を行う。制御部41は、電流検出器44の検出結果に基づいて、ヒータ23の温度制御を行う。
The
具体的には、制御部41は、トライアック42をオン又はオフにする制御を行うことにより、ヒータ23に通電する電力を位相制御又は周波数制御等により制御して、又はスイッチ45をオン若しくはオフに切替制御して、温度制御を行う。
Specifically, the
トライアック42は、制御部41の制御によりオンした際に、交流電源43からサーモスイッチ31を介して給電部129aに通電する。トライアック42は、制御部41の制御によりオフした際に、交流電源43からサーモスイッチ31を介しての給電部129aへの通電を停止する。
When the
電流検出器44は、ヒータ23に流れる電流を検出し、検出結果を制御部41に出力する。
The
スイッチ45は、制御部41の制御によりオンした際に、交流電源43からサーモスイッチ31を介して給電部129aに通電する。スイッチ45は、制御部41の制御によりオフした際に、交流電源43からサーモスイッチ31を介しての給電部129aへの通電を停止する。
When the
給電部129aは、基板27の裏面に設けられている。給電部129aは、ここでは銀パラジウム(Ag/Pd)のスクリーンパターンを例示する。
The feeding
導電部129bは、図5に示すように、基板27の裏面に引き回されて設けられており、長手方向に沿って延設された矩形波形状のパルス形状部129dを備えている。導電部129bは、給電部129aと給電部129cとを電気的に接続している。導電部129bは、ここでは銀パラジウム(Ag/Pd)のスクリーンパターンを例示する。
As shown in FIG. 5, the
給電部129cは、基板27の裏面に設けられている。給電部129cは、ここでは銀パラジウム(Ag/Pd)のスクリーンパターンを例示する。
The feeding
なお、本実施の形態において、基板27の裏面の導電部129bを覆うようにオーバーコート層を必要に応じて設けることができる。このオーバーコート層は、ここでは厚さ60μmの耐熱性ガラス層を例示する。
In the present embodiment, an overcoat layer can be provided as necessary to cover the
上記構成を有するヒータ23は、発熱抵抗体26と、電極29b及び電極30bと、を含んだ部分の長さy(設置領域の短手方向の長さ)が、導電部129bの短手方向の全体の長さYよりも小さい(y<Y)関係を有している。また、ヒータ23は、発熱抵抗体26の長手方向の長さx(設置領域の長手方向の長さ)が導電部129bの長手方向の全体の長さXよりも小さい(x<X)関係を有している。即ち、導電部129bは、基板27の裏面において、電極29b及び電極30bと発熱抵抗体26との設置領域を跨いで配設されている。
In the
<定着装置の動作>
本発明の実施の形態1に係る定着装置11の動作について、詳細に説明する。
<Operation of fixing device>
The operation of the fixing
まず、加圧ローラ24の芯金24aの端部に設けられた図示しない駆動ギアが回転駆動されることにより、加圧ローラ24は図2の矢印Bの方向に回転する。
First, the drive roller (not shown) provided at the end of the cored
加圧ローラ24の回転により、定着ニップNにおける加圧ローラ24の表面と定着フィルム22の表面との摩擦力により定着フィルム22に回転力が作用し、定着フィルム22が従動回転する。この際、定着フィルム22は、内部がヒータ23の表面に密着して摺動しながらステー21の外周を図2の矢印Cの方向に加圧ローラ24の回転速度と同じ速度で従動回転することで、ヒータ23の熱を定着フィルム22を介して定着ニップNの記録材Pに伝える。
By the rotation of the
制御部41は、印字動作を開始する際にトライアック42をオンにして、ヒータ23への通電を開始させる。これにより、交流電源43からサーモスイッチ31を介してヒータ23の給電部129aに通電される。
When the printing operation is started, the
そして、給電部129aから導電部129b、給電部129c、図示しない接点金具、給電部29a、導電部29c、電極29b、発熱抵抗体26、電極30b、導電部30c及び給電部30aの順に通電される。これにより、発熱抵抗体26の全域が発熱して昇温する。
Then, electricity is supplied from the
サーミスタ25a及びサーミスタ25bは、発熱抵抗体26の昇温に応じて加熱される基板27の温度を検知する。制御部41は、サーミスタ25a及びサーミスタ25bから出力される温度の検知結果をA/D変換して取り込む。
The
制御部41は、サーミスタ25a及びサーミスタ25bで検知する温度が目標温度に到達するまで通電を続ける。制御部41は、目標温度に到達した際に、サーミスタ25a及びサーミスタ25bで検知する温度に基づいて、トライアック42によりヒータ23に通電する電力を位相制御又は周波数制御等により制御して、ヒータ23の温度制御を行う。
The
具体的には、制御部41は、サーミスタ25a及びサーミスタ25bで検知する温度が所定の設定温度より低い場合には、トライアック42及びスイッチ45をオンさせてヒータ23を昇温させる。また、制御部41は、サーミスタ25a及びサーミスタ25bで検知する温度が設定温度以上の場合には、トライアック42又はスイッチ45をオフにしてヒータ23を降温させる。これにより、ヒータ23は設定温度に維持される。
Specifically, when the temperature detected by the
定着装置11は、ヒータ23の温度が設定温度に立ち上がり、且つ定着フィルム22の回転周速度が定常化した状態において、画像を担持した記録材Pを定着ニップNに導入する。そして、記録材Pが定着フィルム22と一緒に定着ニップNで基板27の短手方向に挟持搬送されることにより、ヒータ23の熱が定着フィルム22を介して記録材Pに付与される。これにより、記録材P上の未定着トナー画像tは、記録材Pに加熱定着される。
The fixing
定着ニップNから搬送される記録材Pは、定着フィルム22の表面から分離されて更に搬送される。
The recording material P conveyed from the fixing nip N is separated from the surface of the fixing
制御部41は、印字動作を終了した際に、トライアック42をオフにしてヒータ23への通電を終了する。
When the printing operation is completed, the
<ヒータに割れを生じた際のヒータの動作>
本発明の実施の形態1に係るヒータ23に割れを生じた際のヒータ23の動作について、図4及び図5を参照しながら、詳細に説明する。
<Operation of the heater when cracking occurs in the heater>
The operation of the
図4及び図5において、基板27の表面の図4の割れD1と、基板27の裏面の図5の割れD1’と、は、同一の割れを示しており、繋がっている。また、基板27の表面の図4の割れD2と、基板27の裏面の図5の割れD2’と、は、同一の割れを示しており、繋がっている。更に、基板27の表面の図4の割れEと、基板27の裏面の図5の割れE’と、は、同一の割れを示しており、繋がっている。
4 and 5, the crack D1 in FIG. 4 on the surface of the
基板27の表面において導電部29c又は導電部30cに達しない図5に示す割れD1又は割れD2を生じた場合であっても、基板27の裏面において導電部129bに達する割れD1’又は割れD2’を生じるため、通電経路が遮断される。
Even when the crack D1 or the crack D2 shown in FIG. 5 which does not reach the
上記以外にも、ヒータ23は、給電部30aの途中から導電部29c及び導電部30cを経由せずに電極29bまでに割れを生じた場合であっても、導電部129bにより通電経路を遮断することができる。また、ヒータ23は、給電部29aの途中から導電部29c及び電極29bを経由せずに電極30bまでに割れを生じた場合であっても、導電部129bにより通電経路を遮断することができる。
In addition to the above, the
また、ヒータ23は、給電部30aの途中から導電部30c及び電極30bを経由せずに電極29bまでに割れを生じた場合であっても、導電部129bにより通電経路を遮断することができる。更に、ヒータ23は、導電部29c及び導電部30cに到達しない割れを生じた場合であっても、導電部129bにより通電経路を遮断することができる。
In addition, even when a crack is generated up to the
このように、本実施の形態では、基板27の電極29b及び電極30bと発熱抵抗体26との設置領域を跨いで導電部129bを基板27に配設する。これにより、割れを生じた際に通電経路を確実に遮断することが可能な構成にすることにより、通電を確実に遮断することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、発熱抵抗体26の長手方向における中央に対して、サーミスタ25aと対称となる位置にサーモスイッチ31を設置している。このため、ヒータ23の長手方向における電圧降下を考慮した場合であっても、サーモスイッチ31で検知する温度とサーミスタ25で検知する温度とを同等の値にすることができる。これにより、正確なヒータ温度の検知が可能となり、ヒータ23の異常昇温をより正確に検知がすることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、発熱抵抗体26の長手方向における中央に対して、サーミスタ25aと対称となる位置にサーモスイッチ31を設置する際に、サーミスタ25a及びサーモスイッチ31を最大限近づける。これにより、サーミスタ25aで検知する温度がヒータ23の長手方向における最大温度箇所付近になるため、過昇温を容易に抑制することができると共に、いち早く異常昇温を検知でき、安全性を高めることができる。
Further, in the present embodiment, when the
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る画像形成装置の構成は図1と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る定着装置の構成は図2と同一構成であるので、その説明を省略する。
Second Embodiment
The configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention is the same as that shown in FIG. Further, the configuration of the fixing device according to the present embodiment is the same as that shown in FIG.
<ヒータの構成>
本発明の実施の形態2に係るヒータ223の構成について、図7及び図8を参照しながら、詳細に説明する。
<Structure of heater>
The configuration of the
なお、図7及び図8において、図3から図6と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。 In FIGS. 7 and 8, the same components as those in FIGS. 3 to 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
発熱部材としてのヒータ223は、サーミスタ25aと、サーミスタ25bと、発熱抵抗体26と、基板27と、オーバーコート層28と、を有している。また、ヒータ223は、給電部29aと、電極29bと、導電部29cと、給電部30aと、電極30bと、導電部30cと、サーモスイッチ31と、制御部41と、トライアック42と、を有している。更に、ヒータ223は、交流電源43と、電流検出器44と、スイッチ45と、給電部129aと、給電部129cと、導電部229bと、を有している。
The
導電部229bは、基板27の裏面において短手方向に2つに分けて引き回されて設けられており、短手方向に沿って並列に配設されていると共に、長手方向に沿って延設されたパルス形状の複数のパルス形状部229dを備えている。導電部229bは、給電部129aと給電部129cとを電気的に接続している。導電部229bは、ここでは銀パラジウム(Ag/Pd)のスクリーンパターンを例示する。
The conductive portions 229 b are divided into two in the lateral direction on the back surface of the
上記構成を有するヒータ223は、発熱抵抗体26と、電極29b及び電極30bと、を含んだ部分の長さyが、導電部229bの短手方向の長さYよりも小さい(y<Y)関係を有している。また、ヒータ223は、発熱抵抗体26の長手方向の長さxが導電部229bの長手方向の長さXよりも小さい(x<X)関係を有している。即ち、導電部229bは、基板27の裏面において、電極29b及び電極30bと発熱抵抗体26との設置領域を跨いで配設されている。
In the
<ヒータに割れを生じた際のヒータの動作>
本発明の実施の形態2に係るヒータ223に割れを生じた際のヒータ223の動作について、図7及び図8を参照しながら、詳細に説明する。
<Operation of the heater when cracking occurs in the heater>
The operation of the
基板27の表面において導電部29c又は導電部30cに達しない図7に示す割れFを生じた場合であっても、基板27の裏面において導電部229bに達する割れF’を生じるため、通電経路が遮断される。
Even when the crack F shown in FIG. 7 which does not reach the
上記以外にも、ヒータ223は、図4に示す割れD1から図5に示す割れD1’まで割れを生じた場合、及び図4に示す割れD2から図5に示す割れD2’まで割れを生じた場合であっても、導電部229bにより通電経路を遮断することができる。
In addition to the above, when the
また、ヒータ223は、給電部30aの途中から導電部29c及び導電部30cを経由せずに電極29bまでに割れを生じた場合であっても、導電部229bにより通電経路を遮断することができる。ヒータ223は、給電部29aの途中から導電部29c及び電極29bを経由せずに電極30bまでに割れを生じた場合であっても、導電部229bにより通電経路を遮断することができる。
In addition, the
更に、ヒータ223は、給電部30aの途中から導電部30c及び電極30bを経由せずに電極29bまでに割れを生じた場合であっても、導電部229bにより通電経路を遮断することができる。ヒータ223は、導電部29c及び導電部30cに到達しない割れを生じた場合であっても、導電部229bにより通電経路を遮断することができる。
Furthermore, the
なお、本実施の形態に係る定着装置の動作は上記実施の形態1に係る定着装置の動作と同一動作であるので、その説明を省略する。 The operation of the fixing device according to the present embodiment is the same as the operation of the fixing device according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態1の効果に加えて、導電部229bが短手方向に沿って並列に配設した複数のパルス形状部を備えることにより、実施の形態1と比べて、割れを生じた際に通電経路を更に確実に遮断することができる。 As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the conductive portion 229b includes the plurality of pulse-shaped portions arranged in parallel along the short direction, thereby realizing the embodiment. As compared with the first aspect, when the crack is generated, the conduction path can be more surely shut off.
なお、本実施の形態において、パルス形状部を短手方向に沿って2列設けたが、パルス形状部を短手方向に沿って3列以上設けてもよい。 In the present embodiment, two rows of pulse shaped portions are provided along the lateral direction, but three or more rows of pulse shaped portions may be provided along the lateral direction.
本発明は上記実施の形態1及び実施の形態2に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above-described first embodiment and second embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
具体的には、上記実施の形態1及び実施の形態2において、基板27の裏面に設ける導電部の形状は、電極29b及び電極30bと発熱抵抗体26との設置領域を跨いで配設される構成であれば、パルス形状に限らず任意の形状にすることができる。この際、基板27の裏面の導電部の引き回しを長手方向及び短手方向に細かく分割することにより、割れの検出精度を向上させることができる。
Specifically, in the first embodiment and the second embodiment, the shape of the conductive portion provided on the back surface of
1 感光ドラム
2 帯電ローラ
3 レーザービームスキャナ
4 現像部
5 給送カセット
6 給送ローラ
7 レジストローラ
8a シートパス
8b シートパス
8c シートパス
9 転写ローラ
10 クリーニング部
11 定着装置
13 排出口
14 排出トレイ
21 ステー
22 定着フィルム
23 ヒータ
24 加圧ローラ
24a 芯金
24b 弾性体層
24c 離型層
25a サーミスタ
25b サーミスタ
26 発熱抵抗体
27 基板
28 オーバーコート層
29a 給電部
29b 電極
29c 導電部
30a 給電部
30b 電極
30c 導電部
31 サーモスイッチ
41 制御部
42 トライアック
43 交流電源
44 電流検出器
45 スイッチ
100 画像形成装置
129a 給電部
129b 導電部
129c 給電部
129d パルス形状部
223 ヒータ
229b 導電部
229d パルス形状部
Reference Signs List 1
Claims (7)
前記基板の一面に設けられる発熱抵抗体と、
前記基板の短手方向の一端側と他端側とにおいて前記基板の長手方向に沿って前記発熱抵抗体に設けられる電極と、
前記基板の前記一面の裏面に配設されると共に、前記短手方向および前記長手方向において前記電極と前記発熱抵抗体との設置領域を跨いで配設され、前記電極に接続される導電部と、
前記導電部を介して前記電極に電力を供給する給電部と、
を有することを特徴とする発熱部材。 An insulating substrate,
A heating resistor provided on one surface of the substrate;
An electrode provided on the heating resistor along the longitudinal direction of the substrate on one end side and the other end side of the substrate in the short direction;
A conductive portion disposed on the back surface of the one surface of the substrate and disposed across the installation region of the electrode and the heating resistor in the short side direction and the longitudinal direction, and connected to the electrode ,
A feed unit for supplying power to the electrode through the conductive unit;
A heat generating member characterized by having:
前記短手方向の全体の長さを前記設置領域の前記短手方向の長さよりも長くし、且つ、前記長手方向の全体の長さを前記設置領域の前記長手方向の長さよりも長くすることにより、前記設置領域を跨いで配設される、
ことを特徴とする請求項1記載の発熱部材。 The conductive portion is
The overall length in the lateral direction is made longer than the length in the lateral direction of the installation area, and the overall length in the longitudinal direction is longer than the longitudinal length of the installation area. Are disposed across the installation area,
The heat generating member according to claim 1, characterized in that
前記裏面において前記長手方向に沿って延設された矩形波形状のパルス形状部を備える、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の発熱部材。 The conductive portion is
A rectangular wave-shaped pulse shaped portion extended along the longitudinal direction on the back surface,
The heat generating member according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記短手方向に沿って並列に配設した複数の前記パルス形状部を備える、
ことを特徴とする請求項3記載の発熱部材。 The conductive portion is
A plurality of the pulse shape portions disposed in parallel along the short side direction,
The heat generating member according to claim 3, characterized in that:
前記一面に設けられた前記発熱抵抗体と前記一端側及び前記他端側の前記電極とを前記裏面に投影した際に、前記裏面に投影した前記発熱抵抗体と前記一端側及び前記他端側の前記電極とを含む領域である、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の発熱部材。 The installation area is
When the heating resistor provided on the one surface and the electrodes on the one end side and the other end side are projected on the back surface, the heating resistor projected on the back surface and the one end side and the other end side A region including the electrodes of
The heat generating member according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
前記発熱部材を内包する加熱回転手段と、
前記加熱回転手段を介して前記発熱部材を加圧して形成した定着ニップにおいて画像を担持した記録材を挟持搬送する加圧回転手段と、
を有することを特徴とする定着装置。 A heat generating member according to any one of claims 1 to 5;
Heating and rotating means including the heat generating member;
A pressing and rotating unit configured to nip and convey a recording material carrying an image at a fixing nip formed by pressing the heat generating member via the heating and rotating unit;
A fixing device characterized by having:
記録材に画像を担持させる画像担持手段と、
を有し、
前記定着装置は、
前記画像担持手段により画像を担持させた記録材に画像を定着させる、
ことを特徴とする画像形成装置。 A fixing device according to claim 6,
An image carrying means for carrying an image on a recording material;
Have
The fixing device is
Fixing the image on the recording material on which the image is carried by the image carrying means;
An image forming apparatus characterized by
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